钨矿选矿（二）

表7    苏联高级钨精矿质量标准

表8    国外优质钨精矿质量参考资料

    六、主要选矿方法及副产品的回收
    大多数钨矿床都是低品位矿。我国钨矿的原矿品位50年代约在0.5%WO₃，个别达0.7%WO₃，70年代后下降至0.25~0.33%WO₃。国外钨矿原矿品位个别达1%WO₃，如加拿大的坎通(Cantung)钨矿。不同类型的矿石采用不同的选矿方法和工艺流程进行选别，现就黑钨矿和白钨矿的主要选矿方法分述如下：
    1. 黑钨矿的选矿
    （1） 预先富集
    多数黑钨矿采矿贫化率高，常在80%以上,在重选前尽量将粗而贫的废石预先丢弃极为重要。我国黑钨矿选矿厂,根据含矿脉石与围岩之间界线清楚，颜色分明，容易辨别的特点，将矿石洗矿分级,采用人工手选能丢弃大量废石。特别是对粗粒级矿石实行窄级距反手选，可提高拣选效率，手选废石率一般可达50%，高的可达70%，低的约35%。选出的废石品位在0.015~0.04%WO3比重选的尾矿品位低，其作业回收率达96.5～99%。
    重介质选矿70年代曾在湘东、洋塘和红岭三个钨选矿厂投入生产,用黄铁矿作加重剂,分别在旋流器和涡流分选器中分选，均取得较好的技术经济指标。如湘东钨矿采用手选与重介质选矿相结合，废石选出率由原来单一手选的43%提高到57%，选矿生产成本下降5~11%。洋塘选矿厂废石选出率由原来的40%提高到53%,选矿成本下降8.1%。红岭选矿厂用涡流分选器废石选出率50~59%,选矿成本下降2.3%。后因矿山资源枯竭或伴生金属受到损失等原故,致使几家钨矿的重介质选矿又暂停使用。
    光电拣选是根据含矿脉石和围岩之间的颜色不同进行分选的，由赣州有色冶金研究所、大吉山钨矿和瑶岗仙钨矿等先后研制了几种型号的光电拣选机，在一些矿山处理20~40毫米的矿石，可取代部分人工手选。
    国外一些黑钨矿选厂对预先富集也很重视，如葡萄牙的帕拉什凯拉（Panasqueira）钨矿,80%的原矿通过重介质预先富集，使用的设备是单500毫米的重介质旋流器，用硅铁作介质，分选密度为2.72~2.75克/厘米³，分选矿石的粒级为0.5~2.5毫米，丢弃的轻产品占给矿的95%,相当于原矿产率的76%,废石品位为0.025%。英国的赫麦顿(Hemetaon)钨选厂采用新型的狄纳涡流分选器（Dyna Whirpoll Process）试选，处理矿石的粒度0.5~9毫米,用硅铁和磁铁矿作介质，可选出80~90%的废石。澳大利亚卡宾山（Mt.Carbine）钨矿,是利用光电拣选机取得最有成效的典型实例，该矿采用三台M—16型拣选机，把破碎后的矿石分成16~40、40~80和80~160毫米三级,分别用光电拣选机拣选，使暗灰色的围岩与含黑钨和白钨的石英分开，拣选后的矿石品位由0.09%WO₃富集到0.9%WO₃,回收率90%，废石丢弃率约91%，三台拣选机每小时处理矿石量为300吨。
    （2）重力选矿
    黑钨矿以重力选矿法为主。在黑钨矿石中常见的矿物按其密度(克/厘米³)可以排戍如下系列：黑钨矿7.1~7.5、锡石7、毒砂6、白钨矿5.4~6.1黄铁矿5、辉钼矿4.8、磁黄铁矿4.6、重晶石4,5、黄铜矿4.2、闪锌矿4、菱铁矿3.9、柘榴石3.9~4.2、萤石3.1、云母2.8~3.1、长石2.54~2.8、方解石2.5~2.8。黑钨矿密度大,采用重选能使其与密度小于3.5~4的许多矿物达到有效分离。尤其在石英脉黑钨矿床中(我国钨矿多属此类)，黑钨矿结晶粒大，更宜在粗粒情况下用重选及早回收。
    在重选作业中跳汰机和摇床是通用的设备，在选别粗、中粒嵌布的黑钨矿时，跳汰机尤起主要的作用，入选前常将矿石筛分成三级（10~4.5、4.5~2、2~0毫米），分级进跳汰。为减少黑钨矿的泥比，在磨矿循环插入跳汰机，使已单体解离的钨矿物及早得到回收。跳汰机选收的钨精矿，一般均占全厂总回收率的45%以上。
    摇床适于选别中、细粒级（2~0.03毫米）的矿石，其优点是富集比很高，为了获得好的分选效果，入选前对物料进行严格分级是必要的。选矿厂常采用四至六室水力分级机分级。
    螺旋选矿机是一种处理能力大而费用低的设备，广泛用来选别0.074毫米或略粗一点的物料，尤其适于选别贫的物料，如美国的克菜马克斯（Climax）钼矿就大量地用螺旋选矿机，从浮选钼的尾矿中选收含低品位(0.03%WO₃）的黑钨矿，在柿竹园和行洛坑的选钨流程中也被推广应用。
    （3）细泥处理
    钨矿物性脆，容易产生泥化,据统计国内黑钨矿选矿厂原、次生细泥(-0.074毫米)的产率约占原矿量的10%,WO₃的含有率高于14%，矿泥的品位一般比原矿品位高，属难选物料。[next]
    矿泥主要来自预选前的洗矿水,重选过程的脱水和分级机的溢流。入选前必须将上述各作业的溢流水汇集一起进行浓缩,然后单独处理。常用的重选设备有刻槽摇床、弹簧摇床、离心选矿机和皮带溜槽等。其中离心选矿机处理能力大,回收率高,处理粒度下限可达10微米,是一种高效的粗选设备。国外选别矿泥的重选设备是巴特莱斯8 莫兹利(Bartles—Mozley)分选机和巴特莱斯（Bartles）横流皮带，前者用作粗选，后者用作精选，有效分选粒度为100~5微米,两者组合尽用作为选别细泥的配套设备。
    黑钨细泥浮选，国内已进行过许多研究,甲苯肿酸、苄基胂酸，美狄蓝(Medialen)、苯乙烯膦酸、烷基羟肟酸、8— 羟基喹咻等是黑钨浮选的有效捕收剂；硝酸铅、硫酸亚铁可作黑钨矿的活化剂。在分选工艺上经试验推荐分支串流浮选、分速精选，浓浆充气搅拌等新工艺，能节省浮选用药和提高浮选效果。
    除常规浮选外，载体浮选以及借助于黑钨细泥疏水性团聚和造球团聚法，然后分别通过沉淀和筛分,使其与分散的石英分离的研究，获得了很好的效果，将为黑钨细泥的选矿提供新的途径。
    在磁选方面，近些年来新研制的湿式强磁选机，用来选别黑钨细泥效果显著。因而在黑钨细泥生产的工艺上,出现了离心选矿机—浮选；湿式强磁选—浮选等相互组合的选矿流程，使黑钨细泥的回收率大有提高，在精矿品位相同时,回收率由45~59%提高到60~73%。
    （4）精矿再富集及副产品的综合回收
    在重选过程中除黑钨矿外，一些密度较高的矿物，如锡石、白钨矿和大多数的硫化矿，都伴随黑钨矿一道进入粗精矿。故必须精选以提高钨精矿的品位，同时综合回收各种副产。
    为了获得商品钨精矿，通常用木台浮和浮选从重选粗精矿中分出硫化矿。木台浮能在粗粒（2~3毫米）下把硫化矿浮出，脱硫率高达98%，并在过程中又再次剔除部分混入的脉石，使钨精矿品位大为提高，是一种高效的精选设备,在钨精选作业中，70%的粗精矿是通过木台浮精选的。对某些含锡低的粗精矿，仅用台浮精选便可获得合格钨精矿。木台浮除用作脱硫外，还用来分选白钨与锡石。
    磁选可使黑钨矿与锡石、白钨矿分离，电选主要用于白钨矿与锡石的分选。对含磷钇矿的钨精矿，也可用电选从中分选磷钇矿，既降低黑钨精矿中的含磷量，又增加了稀土副产品的综合回收。
    此外，对某些矿物组成复杂，为使产品达到规范要求，除使用上述精选方法外，有时还辅以焙烧和化学选矿，以利提纯除杂，如用焙烧除硫、砷，氯化焙烧除锡；酸浸降磷、钙等。
    从精选过程中分出的硫化矿,是综合回收的主要对象,经磨矿、浮选可以获得铋、钼、铜、锌和硫铁矿等多种副产品,从磁选、电选的尾矿中综合回收了锡石、白钨和稀土等副产品,在手选作业中可拣出绿柱石、水晶、锂云母和铋、钼、铜等硫化矿的富块矿。至于从重选尾矿中进行综合回收的,目前仅有漂塘钨矿大龙山钨选厂将重选尾矿磨矿浮钼。该厂原矿品位为0.3~0.45%WO₃、0.06~0.09%MO左右,经重选后进入钨粗精矿中的钼约45%进入细泥中的钼约12%,品位为0.18~0.25%MO；其余40%进入重选尾矿,品位为0.16~0.08%MO左右。后者经磨矿后与细泥分别进行浮选收钼，获得钼精矿品位48%MO，作业回收率79%，约占原矿钼回收率的40%，综合全厂钼的总回收率约77%。
    综上所述，我国黑钨矿选矿的原则流程是，原矿粗碎后分级预先富集，抛弃大量粗块废石；合格矿破碎筛分，经三级跳汰，加强粗粒早收；跳汰尾矿磨矿分级,实行多级摇床分选,丢弃尾矿,中矿再磨再选：细泥集中浓缩,单独处理；重选粗精旷采用多种方法联合精选，既提高钨精矿品位，又综合回收副产。下图为我国黑钨选矿原则生产流程

    2. 白钨矿的选矿
    白钨矿的选矿根据矿石浸染特性，可采用重选与浮选相结合，或单一浮选法,个别白钨矿选矿厂也进行预先富集,如涣大利亚的金岛（King island）白钨矿选厂，利用紫外线荧光拣选机从原矿中选出50%的废石，其品位低于选矿厂排出的尾矿，白钨矿的回收率达90~96%，设备的拣选能力为35~40吨/台，时。
    白钨矿床常伴有多种硫化矿，其中辉钼矿尤为常见，在选矿过程中一般先浮硫化矿，后浮白钨矿。白钨矿的浮选是在碱性介质中进行，用碳酸钠、氢氧化钠调整矿浆pH到9~10.5，常用的抑制剂有水玻璃（模数为2.2~3），白雀树皮汁、丹宁及各种磷酸盐。捕收剂常用的有油酸、油酸钠、塔尔油、氧化石蜡皂等，这些捕收剂都具有起泡性能，一般不另加起泡剂。
    白钨矿具有很好的可浮性，在矿石中多因存在与其性质相类似的含钙脉石矿物，如方解石、萤石、磷灰石等而导致浮选过程的复杂化。为改善浮选过程的选择性，将多价金属盐（如硫酸亚铁）加到水玻璃中,能显著提高白钨矿的浮选效果。
    提高矿浆温度也是改善白钨浮选的一项重要措施，彼得洛夫法即是利用矿浆加温到70~90℃，加入大量水玻璃,使方解石表面上的捕收剂被解吸，白钨矿获得选择性地上浮。
    美国联合碳化物公司的L.A.瓦奎兹（Vazquez）等人制定的一种“石灰法”浮选,能在萤石存在下使白钨矿有极好的选择性，与通常的理论相反，在浮选过程中添加适量的石灰是有益的，认为在浮选体系中添加石灰，其钙离子吸附于萤石、方解石和石英表面上，随之引起表面电荷变化，从负变到正，而白钨矿仍保持负电荷。继而加入碳酸钠与矿浆搅拌时，在石英、萤石和方解石的表面上产生碳酸钙沉淀,而白钨矿仍带负电,表面没有沉淀。经加入水玻璃后,增强了对方解石的抑制，从而改善了白钨矿同方解石、萤石浮选的选择性。
    剪切絮凝浮选已首次在瑞典伊克斯约贝格(Yxioberg)白钨选矿厂获得成功。这是改善细粒白钨矿浮选的一种很有前途的方法。其作法是在白钨浮选前的搅拌桶中，加入适量的浮选药剂，控制好矿浆pH和浓度，在强烈搅拌下疏水性的矿粒互相碰撞，减薄水膜，使形成含有数百颗粒的白钨矿絮团，增大了细粒的有效尺寸,更易粘附气泡迅速上浮。近来在澳大利亚进行的半工业试验表明，当原矿品位0.83%WO₃的白钨矿石，磨细到40~70%-15微米时，用常规浮选法回收率约74%，当矿浆经剪切絮凝预先处理后再浮选时,回收率则提高到83%,粗精矿品位也从5%WO₃提高到6%WO₃,多回收的钨其价值为剪切絮凝工艺增耗费用的四倍。
    我国白钨浮选厂不多，约占钨选厂处理能力的5%。荡坪宝山白钨浮选厂原来用油酸作捕收剂,用彼得洛夫法加温精选，后将捕收剂油酸改为“731”氧化石蜡皂代替，后者是石油工业副产，来源广，价格低，浮选时矿浆不需加温,在常温下精选取得了较高的选别指标，得到了推广应用。
    寻求适宜的药剂制度,实行常温浮选是白钨矿浮选发展的趋势,近来在一些白钨选矿的研究中，采用“石灰法”浮选,用氧化石蜡皂作捕收剂,在常温下浮选能得到高品位（﹥65%WO₃）的白钨精矿和较高的回收率。当矿石组成复杂难选时，为保证取得高的回收率，在许多情况下只要求选得低品位（15~30%6WO₃）精矿，然后送交化学选矿处理，生产合成白钨或仲钨酸铵等产品，在经济上是有利的，这在国外广为采用。